理論力學(xué)
4.1靜力學(xué)
平衡;剛體;力;約束及約束力;靜力學(xué)公理;受力分析受力圖;力矩;力偶及力偶矩;力系的等效和簡(jiǎn)化;力的平移定理;平面力系的簡(jiǎn)化;主矢;主矩;平面力系的平衡條件和平衡方程式;物體系統(tǒng)(含平面靜定桁架)的平衡;摩擦力;摩擦定律;摩擦角;摩擦自鎖;考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡重心。
4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)
點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程;軌跡;速度;加速度;切向加速度和法向加速度;平動(dòng)和繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng);角速度;角加速度;剛體內(nèi)任一點(diǎn)的速度和加速度。
4.3動(dòng)力學(xué)
牛頓定律;質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程;動(dòng)力學(xué)普遍定理;動(dòng)量;質(zhì)心;動(dòng)量定理及質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理;質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒的條件;動(dòng)量及質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒;動(dòng)量矩;動(dòng)量矩定理;動(dòng)量矩守恒;剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程;轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;回轉(zhuǎn)半徑;平行軸定理;功;動(dòng)能;勢(shì)能;動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒;達(dá)朗貝原理;慣性力;剛體作平動(dòng)和繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)軸垂直于剛體的對(duì)稱面)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化;動(dòng)靜法。質(zhì)點(diǎn)的直線振動(dòng);單自由度系統(tǒng)線性振動(dòng)的微分方程;振動(dòng)周期;頻率和振幅;約束自由度;衰減振動(dòng);阻尼對(duì)自由振動(dòng)振幅的影響一振幅衰減曲線;受迫振動(dòng);受迫振動(dòng)頻率;幅頻特性;共振;廣義坐標(biāo)虛位移;理想約束虛位移原理
1、靜力學(xué)公理:1、力的平行四邊形規(guī)則,2、二力平衡條件,3、加減平衡力系原理(推1、力對(duì)剛體的可傳性;推2、三力平衡匯交定理),4、作用于反作用定律,5、剛化原理(若變形體在某一力系作用下平衡,則將此變形體剛化后其平衡狀態(tài)不變)。
2、畫受力圖應(yīng)注意:1、不要漏畫力(接觸處必有力,方向由約束類型定);2、不要多畫力;3、不要畫錯(cuò)力的方向;4、受力圖上不能再帶約束;5、受力圖上只畫外力,不畫內(nèi)力;6、同一系統(tǒng)各研究對(duì)象的受力圖必須整體與局部一致,相互協(xié)調(diào),不能相互矛盾;7、正確判斷二力桿。
3、力矩、力偶:力矩中力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)為正,反之為負(fù)。力偶規(guī)定相同。
力矩不能完全描述一個(gè)力,因力可使物體移動(dòng)也可使物體轉(zhuǎn)動(dòng)。
力偶矩完全可以描述一個(gè)力偶,它只能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)。
力偶性質(zhì):不能合成為一個(gè)合力,不能用一個(gè)力代替,力偶只能與力偶平衡;在任一軸上的投影為零;對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)力矩都等于力偶,與矩心無關(guān);同平面內(nèi)兩力偶等效的條件是力偶矩相等,轉(zhuǎn)向相同;力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)完全取決于力偶的三要素:力偶矩大小、轉(zhuǎn)向、所在平面。
4、空間中力對(duì)點(diǎn)之矩是定位矢量,垂直于力矢與矩心所在平面,方向按右手螺旋法則確定。力對(duì)軸之矩是代數(shù)量,等于力在垂直于該軸的平面上的投影對(duì)該軸與平面交點(diǎn)之矩。力對(duì)軸之矩等于此力對(duì)該軸上任一點(diǎn)之矩在該軸上的投影。在計(jì)算力對(duì)某軸之矩時(shí),力沿作用線滑移后,對(duì)該軸之矩不變。
力偶矩矢是一個(gè)自由量,大小等于力與力偶臂的乘積,方向與力偶作用平面垂直,指向與力偶轉(zhuǎn)向的關(guān)系服從右手螺旋法則。
6、平面力系的平衡方程特點(diǎn):一般力系:一力矩形式(對(duì)X、Y軸合力及對(duì)O點(diǎn)矩為0);二力矩形式(對(duì)X軸合力、A、B點(diǎn)之矩為0,且X軸不平行于AB連線);三力矩形式(對(duì)A、B、C三點(diǎn)之矩為0,且三點(diǎn)不共線);
特殊力系:平行力系(去掉對(duì)X軸合力為0的方程,余兩個(gè)方程,且X軸為垂直平行方向);平面匯交力系(對(duì)O點(diǎn)之矩為0滿足,余對(duì)X、Y軸合力為0);平面力偶系(只余下對(duì)O點(diǎn)之矩為0)。
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12、質(zhì)點(diǎn)的直線振動(dòng):自由振動(dòng)(受暫時(shí)性干擾后僅靠彈性恢復(fù)力來維持);受迫振動(dòng)(在外界周期性干擾力持續(xù)作用下被迫產(chǎn)生振動(dòng));自激振動(dòng)(由于系統(tǒng)具有非震蕩性能源和反饋特性而引起的一種周期性振動(dòng))
16、動(dòng)量定理可知:只有外力才能改變整個(gè)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量,內(nèi)力則不能。但內(nèi)力卻能改變個(gè)別質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量。
17、動(dòng)量守恒定律:a、如作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力的矢量和恒等于零,則運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量保持不變。
b、如作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力的矢量和在某一軸上的投影恒等于零,則運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量在該軸上的投影保持不變。
18、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律:a、如作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力的矢量和恒等于零則質(zhì)心做勻速直線運(yùn)動(dòng),若質(zhì)心原來是靜止的,則其位置保持不動(dòng)。
b、如作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力在某一軸上的投影的代數(shù)和恒等于零,則質(zhì)心在該軸上的速度投影保持不變,若質(zhì)心的速度投影原來就等于零,則質(zhì)心沿該軸就沒有位移。
質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩守恒定律:當(dāng)外力系對(duì)某一固定點(diǎn)(或固定軸)的主矩(或力矩的代數(shù)和)等于零時(shí),則質(zhì)點(diǎn)系對(duì)該點(diǎn)(或軸)的動(dòng)量矩保持不變。
24、動(dòng)能定理:質(zhì)點(diǎn)系在某一段運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能的改變量等于作用于質(zhì)點(diǎn)系的全部力在這段過程中所做功的和。
25、機(jī)械能守恒定律:質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系只在有勢(shì)力作用下運(yùn)動(dòng),則機(jī)械能保持不變。
26、質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理:作用在質(zhì)點(diǎn)上的主動(dòng)力、約束力和虛擬的慣性力在形式上構(gòu)成平衡力系。